挑战: 朴茨茅斯大学的科学家们需要一种无创、快速且易于使用的工具来准确测量乳房体积，以用于乳房健康和内衣科学研究。

解决方案: Artec Eva, Artec Studio

效果: 测量乳房体积结果准确，实际体积与测量结果*大误差为0.8%。另外处理中的误差为0.1%，即总误差在0.9%。

为什么选择Artec 3D: Artec 3D解决方案是相关领域不可*代的，为医疗专业人士和研究人员提供快速、安全和无创的扫描工具。 

有趣的事实：乳房是人类特殊的。现存的5000种哺乳动物中，智人作为拥有*久性乳房的生命形式，确立了其在社会和文化背景下的重要意义。作为自然和活力的象征，以及与身体、性别、性感和女性身份相关联的多维概念，乳房是一种珍贵的属性，但往往受到的关注非常有限。

公众对乳房健康的看法和态度非常复杂，以至于在许多国家的文化中，规划新的公共卫生举措和提高公众对乳房健康的认识是一项具有挑战性的任务。考虑到这一点，朴茨茅斯大学乳房健康研究团队制定了目标，将推动普及乳房健康的科学知识，加快相关健康产品的开发从而提高女性的生活质量。

了解胸部支撑对女性健康的重要性

Joanna Wakefield-Scurr教授带领的科学家团队在胸部生物力学、内衣科学和乳房健康方面的国际学术著作享有盛誉，并与世界*先的女性内衣和运动服品牌进行合作。代表项目之一是创新的乳房体积测量，应用于不同环境和职业需求的胸部支撑、乳房测量和疼痛缓解至关重要。

胸部测量有助于检测乳房的变化，了解背部和肌肉骨骼系统的压迫程度，避免潜在损伤、疼痛和不适。

“准确和客观地测量乳房体积在外科手术中是不可少的，对于乳房健康和内衣科学的研究也同样重要，”资深研究员Jacqueline Rix博士解释道。胸部测量有助于检测乳房的变化，了解背部和肌肉骨骼系统的压迫程度，避免潜在损伤、疼痛和不适。

研究发现，超过80%的女性穿错文胸的尺码，这使她们的乳房没有得到良好的支撑。进一步强调了女性需要普及正确穿着文胸的重要性。同时还发现，传统的胸部测量方法不足以提供尺寸合适的文胸，研究人员提出了一套“合身”胸部的标准。为此，他们开发了比卷尺测量更先进的方法。

精确测量乳房体积的3D扫描

准确可靠地测量乳房体积是该研究团队进行的众多研究的关键。在研究期间，生物力学高级讲师Chris Mills博士决定尝试Artec Eva，这是一款以快速和多功能性著称的结构光3D扫描仪。2017年，埃太科金牌认证合作伙伴Patrick Thorn & Co在大学展示了Eva，这是双方研究合作的起点。

在随后的几年中，研究团队使用了Eva和多个版本的Artec Studio，也成为了第一批试用Artec Studio 17测试版的专业人士。Rix博士回忆道：“我不是很懂这项技术，所以在项目开始时非常紧张（学习如何使用扫描仪）。但是它的使用真的非常简单，很直观——不会出错。”

Artec Eva以其在全球医疗机构中应用于人体扫描的安全、快速、准确且易于使用而闻名。因此，研究人员无需像过去那样花费大量时间精力来掌握这项技术。类似的情况可能阻碍了许多先进技术在该领域的应用。这款扫描仪小巧轻便，为捕获人体结构的扫描过程提供了的灵活性。

“Eva能够手持并且便携，”Mills博士说，“乳房有着不同的形状和大小，通过不断移动，来确保在扫描中捕捉到完整的形状。我们非常了解Artec Eva的高精度，已经离不开它了。”

在实验开始时，研究团队需要确认Eva保证的高达0.01毫米的精度是否满足需求，以及扫描仪的处理技术是否会影响计算。为了验证这一点，团队决定通过获得测量中的总误差来评估扫描仪的准确性。

改变规则的处理能力

研究团队使用Artec Eva扫描了一块已知体积的培乐多粘土（Play-Doh，总部位于美国罗得岛的孩之宝生成的玩具粘土），然后在Artec Studio自动模式下处理获取的数据。首先移除基底并在填补孔选项中填充粘土乳房孔洞的数据。在“测量”选项中获得体积值后，研究团队将该值与所用粘土的实际体积进行比较。对于体积在535至715毫升之间，实际体积和测量体积之间的差异最大值为0.8%（3.8毫升），最小差异值为0.2%（1.3毫升）。 

“首先我们想知道使用3D扫描仪扫描已知体积的物体是否能得到相同的体积数据。所以，我们从体积235毫升的粘土开始扫描，然后每次将体积增加15毫升，直到增加到超过1000毫升，精度让人难以置信。”

然而，由于人类的乳房并不是在平面上的均匀形状，研究人员为此招募了志愿者，以便他们可以用Eva扫描测量乳房体积。在扫描之前，研究人员标记出志愿者乳房的轮廓，用Eva对其进行了扫描，然后将乳房数据进行处理以将其与躯干分开。这个过程重复了五次。

“任何体积的计算误差都在1毫升以内，这太了不起了。”

“我们用眼线笔在乳房周围标记了一条很细的线，将胸部与躯干区分开。为了确保获得相同的结果，扫描了同一位参与者。在这个过程中，我们重复擦除并从躯干中分离出胸部，总共进行了五次处理和计算。任何体积的计算误差都在1毫升以内，这太了不起了，”Rix博士解释道。

来自Artec 3D的协助

研究人员非常感谢Patrick Thorn及其团队提供的鼎立协助。“我们能够与埃太科的团队密切合作，通过了解目前使用的Artec Studio版本的局限性，显著提高了Artec Studio 17的处理性能。”Thorn 说。“这种改进将乳房体积测量的误差从4.2%降低到了0.1%。”

这些令人欣慰的结果带来了更多的测量机会，现在可以快速、无创地获得乳房体积，并且不会给参与者造成痛苦和压力。能够获得准确可靠的测量结果对研究团队来说意义重大，而他们正在进行的项目对于深入影响和改善内衣的舒适度和支撑性，并且缓解许多女性的乳房疼痛。

“我们正努力帮助公司构想如何让内衣更实用、更容易穿戴和更舒适的方法，让它成为真正帮助女性的产品。”

由于他们在国内外的良好声誉，研究团队与大学社区和其他研究人员合作，在特定专业领域达成合作协议；此外还和运动团队进行宣传，证明内衣作为女性运动专业装备的优势。

“我们的目标是*底改变人们对内衣的看法，努力让女性能够选择在职场和运动时提供有效支撑力和舒适的内衣。我们正努力帮助公司构想如何让内衣更实用、更容易穿戴和更舒适的方法，让它成为真正帮助女性的产品。我相信3D技术在这个领域的潜力是巨大的，”Rix博士总结道。

通过致力于提供适合女性的解决方案，研究团队无疑是该领域突破性技术的前沿——从而再次证明了科学、技术和创新的*终目标都是为了让每个人生活得更加美好！